RU2806020C2

RU2806020C2 - Control system and method for control of towed marine object

Info

Publication number: RU2806020C2
Application number: RU2022107128A
Authority: RU
Inventors: Магне ХЮСТАД
Original assignee: Кармёй Винш Ас
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2023-10-25

Abstract

FIELD: towing equipment.

SUBSTANCE: invention relates to a system and method by which one or more towed marine objects can be controlled. Marine objects can be submerged objects (for example, trawls or offshore towed seismic streamers) or objects that float on the surface of the water (for example, barges, floating platforms or ships). The control system for a towed object (1; 6; 20; 30; 50) in or on the surface of a body of water contains one or more towing elements (3) extending between the object (1) and the towing vessel (2). One or more ballast elements (4) are movably connected to a corresponding one or more towing elements (3) and are controllably movable at least a distance along their respective towing element. The towed object (1) can be controlled by moving one or more ballast elements (4) on the towing element (3) to control the sag (c) of the towing element (3). Individual ballast elements (4) can be adjusted individually to adjust, maintain or change the trawl geometry.

EFFECT: effective performance.

15 cl, 17 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Это изобретение касается системы и способа, посредством которых один или несколько буксируемых морских объектов могут управляться, что изложено в преамбулах пунктов 1 и 11 формулы изобретения. Морские объекты могут быть подводными объектами (например, тралами или морскими буксируемыми сейсмическими косами) или объектами, которые плавают на поверхности воды (например, баржи, плавучие платформы или корабли).This invention relates to a system and method by which one or more towed marine objects can be controlled, as set out in the preambles of claims 1 and 11. Marine objects can be submerged objects (for example, trawls or offshore towed seismic streamers) or objects that float on the surface of the water (for example, barges, floating platforms or ships).

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯPREREQUISITES FOR CREATION OF THE INVENTION

Тралы обычно используют для вылова морской фауны и флоры различных видов и также для сбора других объектов на морском дне или вблизи него. В общем, и со ссылкой на фиг. 2, трал одного типа содержит воронкообразную мотню 1 из гибкого материала, имеющего сетчатую или ячеистую структуру, позволяющую проходить воде. Устье трала (передний конец) открыто и более узкий задний конец закрыт. Размер ячейки рассчитывается в соответствии с предполагаемой добычей. Трал обычно буксируется в воде одним или несколькими судами 2 (траулерами) и поддерживается на заданной глубине соответствующими балластными элементами. В одной конфигурации при донном тралении трал буксируется по морскому дну или вблизи него. В другой конфигурации при тралении на средней глубине (также известном как пелагическое траление) трал буксируется в свободной воде выше морского дна. При тралении на средней глубине вылавливается зоопланктон различных видов (такой как криль), пелагическая рыба, такая как анчоусовые, креветка, тунец и скумбрия, тогда как при донном тралении целевыми объектами являются донная рыба и полупелагическая рыба, такая как треска, палтус и морской окунь, а также другие объекты на морском дне.Trawls are commonly used to catch various types of marine fauna and flora and also to collect other objects on or near the seabed. In general, and with reference to FIG. 2, one type of trawl contains a funnel-shaped winding 1 made of flexible material having a mesh or cellular structure that allows water to pass through. The mouth of the trawl (front end) is open and the narrower rear end is closed. The cell size is calculated according to the expected production. The trawl is usually towed in the water by one or more vessels 2 (trawlers) and supported at a given depth by appropriate ballast elements. In one bottom trawling configuration, the trawl is towed on or near the seabed. In another configuration, mid-water trawling (also known as pelagic trawling) involves towing the trawl in free water above the seabed. Mid-depth trawling targets zooplankton of various species (such as krill), pelagic fish such as anchovies, shrimp, tuna and mackerel, while bottom trawling targets demersal fish and hemipelagic fish such as cod, halibut and sea bass , as well as other objects on the seabed.

Вертикальное расширение мотни (сети) трала обычно снабжено одним или несколькими плавучими элементами 10 в верхней области устья трала (на переднем конце) и одним или несколькими балластными элементами (грузами) 7 в нижней части устья трала или вблизи него. Горизонтальное расширение мотни трала обычно снабжено двумя траловыми досками 6, по одной на каждой стороне устья трала. Траловые доски имеют различные размеры и формы и рассчитаны на поддержание контакта с морским дном (при донном тралении) или поддержание на требуемой глубине моря. Траловые доски действуют, по существу, как крылья, имеющие форму и/или наклон (угол атаки), обеспечивающие гидродинамическую силу и поэтому поддерживают горизонтальное расширение. Для сохранения работоспособности буксирующее судно должно поддерживать некоторую скорость траловых досок и, следовательно, самого трала. Поэтому обычно имеется минимальная скорость, при которой трал может буксироваться и все же сохранять целостность и выполнять заданную задачу. Кроме того, эта минимальная скорость трала влияет на радиус поворота буксирующего судна. Слишком крутой поворот может приводить к потере скорости и разрушению трала.The vertical extension of the trawl net is usually equipped with one or more floating elements 10 in the upper region of the trawl mouth (at the front end) and one or more ballast elements (weights) 7 in the lower part of the trawl mouth or near it. The horizontal extension of the trawl net is usually equipped with two trawl doors 6, one on each side of the trawl mouth. Trawl doors come in a variety of sizes and shapes and are designed to maintain contact with the seabed (in bottom trawling) or maintain at a required sea depth. Trawl doors act essentially as wings, having a shape and/or slope (angle of attack) to provide hydrodynamic force and therefore support horizontal expansion. To maintain operability, the towing vessel must maintain a certain speed of the trawl doors and, therefore, the trawl itself. Therefore, there is usually a minimum speed at which a trawl can be towed and still maintain its integrity and perform its intended task. In addition, this minimum trawl speed affects the turning radius of the towing vessel. Too sharp a turn can lead to loss of speed and destruction of the trawl.

В течение траления улов можно извлекать путем подъема трала на поверхность или на корабль или путем выкачивания улова на поверхность через шланг, который соединен с задним концом мотни трала. Один пример описан в документе WO 2018/174723, включенном в эту заявку путем ссылки. Последний из двух способов используется для извлечения, например, зоопланктона.During trawling, the catch can be recovered by lifting the trawl to the surface or onto the ship, or by pumping the catch to the surface through a hose that is connected to the rear end of the trawl winder. One example is described in WO 2018/174723, incorporated herein by reference. The latter of the two methods is used to extract, for example, zooplankton.

Другой пример обнаружен в документе NO 20181676, в котором описана траловая компоновка, содержащая траулер, узел мотни трала, соединенный с траулером некоторым количеством отдельно управляемых траловых соединений, таких как подходящие тросы, цепи или канаты, и по меньшей мере две внешние траловые доски, присоединенные по крайней мере косвенным путем к боковым краям (или вблизи них) узла мотни трала. Тралы хорошо известны в данной области техники и поэтому нет необходимости описывать их более подробно в этой заявке.Another example is found in document NO 20181676, which describes a trawl assembly comprising a trawler, a trawl winding assembly connected to the trawler by a number of separately controllable trawl connections, such as suitable cables, chains or ropes, and at least two outer trawl doors connected at least indirectly to the side edges (or near them) of the trawl net assembly. Trawls are well known in the art and therefore there is no need to describe them in more detail in this application.

Кроме того, предшествующий уровень техники включает в себя документ WO 2014/122494 A1, в котором описана съемочная установка, имеющая по меньшей один съемочный кабель, при этом каждый съемочный кабель имеет проксимальный конец, прикрепленный к базовому судну, отдаленный конец, соединенный с по меньшей мере одним подводным буксирующим судном, и по меньшей мере одно съемочное устройство, соединенное со съемочным кабелем между проксимальным концом и отдаленным концом. В течение съемки съемочный кабель простирается в направлении, перпендикулярном к продольной оси базового судна. Съемочные кабели простираются на расстояние в сторону от базового судна, например, под ледяной шапкой, например под сплошным льдом или ледяным полем.In addition, the prior art includes WO 2014/122494 A1, which describes a survey rig having at least one survey cable, each survey cable having a proximal end attached to a base vessel, a distal end connected to at least one at least one underwater towing vessel, and at least one survey device connected to a survey cable between the proximal end and the distal end. During surveying, the survey cable extends in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the base vessel. The survey cables extend a distance away from the mother vessel, for example, under an ice cap, such as under solid ice or an ice field.

На фиг. 1 и 2 показан трал 1, имеющий две траловые доски 6 и буксируемый траулером 2 в массе воды W на расстоянии l ₁ позади траулера и ниже водной поверхности S. Траловые доски 6 являются по существу аналогичными, но расположены для отклонения устья трала в противоположных направлениях. Применительно к этому описанию, трал и траловые доски могут рассматриваться как один блок, совместно называемый тралом. Траулер перемещается со скоростью v относительно воды и соединен с тралом (через посредство траловых досок) двумя траловыми тросами 3. Специалист в данной области техники должен понимать, что можно использовать большее количество или меньшее количество траловых тросов. Например, третий, промежуточный, траловый трос может быть добавлен для обеспечения поддержки шланга, простирающегося от заднего конца мотни трала до судна.In fig. 1 and 2 show a trawl 1 having two trawl doors 6 and towed by a trawler 2 in a body of water W at a distance l ₁ behind the trawler and below the water surface S. The trawl doors 6 are essentially similar, but are arranged to deflect the mouth of the trawl in opposite directions. For purposes of this description, the trawl and trawl doors may be considered as one unit, collectively referred to as the trawl. The trawler moves at a speed v relative to the water and is connected to the trawl (via trawl doors) by two trawl wires 3. One skilled in the art will understand that more or fewer trawl wires can be used. For example, a third intermediate trawl line may be added to provide support for a hose extending from the rear end of the trawl line to the vessel.

Траулер 2, трал 1 и траловые тросы 3a, b совместно образуют динамическую систему, в которой траловый трос (тросы) действуют по существу как пружина вследствие способности образовывать провисание. Траловые тросы могут исключать слабину, которая образуется вследствие относительного перемещения траулера и трала. На фиг. 2 провисание обозначено с и представляет собой отклонение траловых тросов от мнимой прямой линии L между траулером и тралом (в данном случае, траловыми досками).The trawler 2, the trawl 1 and the trawl wires 3a, b together form a dynamic system in which the trawl wire(s) act essentially like a spring due to their ability to produce slack. Trawl lines can eliminate the slack that is created by the relative movement of the trawler and the trawl. In fig. 2, the sag is designated c and represents the deviation of the trawl lines from the imaginary straight line L between the trawler and the trawl (in this case, the trawl doors).

В течение траления и особенно при тралении в среднем слое воды (пелагическом тралении) может возникать необходимость или желание поднять трал, находящийся в массе воды, с большей глубины до меньшей. В способах из предшествующего уровня техники это делают наматыванием тралового троса (тросов), при этом уменьшаются длина выпущенного тралового троса (тросов) и расстояние между траулером и тралом. В этом состоянии можно иметь намного меньшее провисание, а в экстремальных случаях оно отсутствует вовсе, вследствие чего фактически вся упругость (и следовательно, демпфирование) системы значительно уменьшается. Это может приводить к значительным динамическим нагрузкам на траулер, трал и трос (тросы) и являться причиной прекращения операции траления. Операция сматывания также включает в себя опасность запутывания тралового троса (тросов) в гребном винте или руле траулера. Кроме того, при сокращенном расстоянии расстановка траулера и трала является менее управляемой, особенно в течение поворотов. Наконец, особенно в случае траления криля или зоопланктона других видов, уменьшается расстояние между траулером и тралом, что делает необходимой перестановку упомянутого выше шланга между задним концом мотни трала и траулером.During trawling, and especially when trawling in the middle layer of water (pelagic trawling), there may be a need or desire to raise the trawl, located in the body of water, from a greater depth to a shallower one. In prior art methods, this is done by reeling in the trawl cable(s), thereby reducing the length of the released trawl cable(s) and the distance between the trawler and the trawl. In this condition it is possible to have much less sag, and in extreme cases there is no sag at all, resulting in virtually all the elasticity (and therefore damping) of the system being greatly reduced. This can result in significant dynamic loads on the trawler, the trawl and the cable(s) and cause the trawling operation to cease. The reeling operation also involves the risk of the trawl wire(s) becoming entangled in the trawler's propeller or rudder. In addition, with a reduced distance, the placement of the trawler and trawl is less controllable, especially during turns. Finally, especially in the case of trawling krill or other zooplankton species, the distance between the trawler and the trawl is reduced, which makes it necessary to relocate the above-mentioned hose between the rear end of the trawl net and the trawler.

Проблема, ассоциативно связанная с донным тралением, заключается в том, что траловые доски и иногда части трала волочатся по морскому дну, нанося значительный ущерб морской флоре и фауне на морском дне.A problem associated with bottom trawling is that trawl doors and sometimes parts of the trawl drag along the seabed, causing significant damage to marine life on the seabed.

Предшествующий уровень техники включает в себя патентный документ GB 811853 A (опубликованный в 1959 году), в котором раскрыта изменяемая плавучая поплавковая конструкция, приспособленная быть буксируемой на переменных глубинах и к буксировке траловой сети. Поплавковая конструкция содержит по меньшей мере один резервуар, заполненный сжатым воздухом, по меньшей мере одну камеру, имеющую отверстия, через которые морская вода может входить или вытекать, средство для управляемого впуска и выпуска сжатого воздуха для изменения количества морской воды в камере и соответственно для регулирования плавучести поплавка и контейнер с сжатым воздухом, поддерживаемый поплавком и снабжающий средство впуска и выпуска воздуха. Контейнер с воздухом содержит клапан подачи воздуха и клапан выпуска воздуха, упруго нагруженные в сторону закрытого положения, при этом два клапана подсоединены для поочередного открывания и закрывания средством мотивации, состоящим из элемента, смещаемого диафрагмой, подвергаемой на одной стороне воздействию давления в камере и на другой стороне воздействию воздуха под давлением, изменяющимся в соответствии с заданной глубиной погружения. Количество морской воды в камере регулируется так, чтобы поплавок находился в равновесии и поплавок побуждался к подъему или погружению на новую требуемую глубину благодаря вытеканию морской воды или втеканию ее через отверстия. Равновесие вновь восстанавливается на новой глубине благодаря вытеканию морской воды, которая втекла, или наоборот.The prior art includes patent document GB 811853 A (published in 1959), which discloses a variable floating float structure adapted to be towed at variable depths and to tow a trawl net. The float structure contains at least one reservoir filled with compressed air, at least one chamber having openings through which seawater can enter or flow out, means for controlled inlet and outlet of compressed air for changing the amount of seawater in the chamber and accordingly for regulating float buoyancy; and a compressed air container supported by the float and providing air inlet and outlet means. The air container contains an air supply valve and an air release valve, elastically loaded towards the closed position, with the two valves connected for alternate opening and closing by a motivating means consisting of an element displaced by a diaphragm subjected on one side to pressure in the chamber and on the other side exposed to air under pressure varying in accordance with the specified immersion depth. The amount of seawater in the chamber is adjusted so that the float is in equilibrium and the float is encouraged to rise or sink to the new required depth by seawater flowing out or flowing in through the holes. Equilibrium is restored again at a new depth due to the outflow of seawater that has flowed in, or vice versa.

Тралом другого вида является бим-трал, в котором горизонтальное расширение мотни трала обеспечивается балкой, обычно расположенной горизонтально в воде. Хотя в бим-трале не используются траловые доски, несколько проблем, описанных выше, также относятся к тралу этого вида.Another type of trawl is the beam trawl, in which the horizontal expansion of the trawl net is provided by a beam, usually located horizontally in the water. Although beam trawls do not use trawl doors, several of the problems described above also apply to this type of trawl.

Поэтому имеется необходимость в системе, посредством которой вертикальное положение объекта, буксируемого в массе воды, может регулироваться, без недостатков, связанных с предшествующим уровнем техники.There is therefore a need for a system whereby the vertical position of an object towed in a body of water can be adjusted without the disadvantages associated with the prior art.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение изложено и охарактеризовано в основном пункте формулы изобретения, тогда как в зависимых пунктах описаны другие характеристики изобретения.The invention is set out and characterized in the main claim, while the dependent claims describe other characteristics of the invention.

Таким образом, предложена система управления для буксируемого объекта в или на поверхности массы воды, в которой один или несколько буксировочных элементов простираются между объектом и буксирующим судном, отличающаяся тем, что один или несколько балластных элементов с возможностью перемещения соединен с соответствующим одним из одного или нескольких буксировочных элементов и управляемо перемещаем по меньшей мере на расстояние по своему соответствующему буксировочному элементу.Thus, a control system is proposed for a towed object in or on the surface of a body of water, in which one or more towing elements extend between the object and the towing vessel, characterized in that one or more ballast elements are movably connected to a corresponding one of one or more towing elements and move in a controlled manner at least a distance along their respective towing element.

По меньшей мере один балластный элемент и/или буксируемый объект могут/может содержать средство измерения и обнаружения для определения расстояния до морского дна. В одном варианте осуществления система управления содержит управляющее устройство, посредством которого положение балластного элемента на буксировочном элементе может регулироваться. Грузовой элемент может быть соединен с балластным элементом и может простираться на расстояние от него к морскому дну.The at least one ballast element and/or towed object may/may comprise measurement and detection means for determining the distance to the seabed. In one embodiment, the control system includes a control device by which the position of the ballast element on the towing element can be adjusted. The cargo element may be connected to the ballast element and may extend a distance from it to the seabed.

Буксируемый объект может быть тралом с траловыми досками, удлиненным объектом, таким как кабель или вертикальная труба, или чем-либо подобным и может содержать плавучие элементы, вследствие чего буксируемый объект может иметь нейтральную плавучесть. Буксируемый объект может быть судном, буксируемым на поверхности воды.The towed object may be a trawl with trawl doors, an elongated object such as a cable or riser, or the like, and may contain buoyant elements such that the towed object may be neutrally buoyant. The towed object may be a vessel being towed on the surface of the water.

В одном варианте осуществления буксируемый объект и/или по меньшей мере один из балластных элементов содержат/содержит средство измерения и обнаружения, выполненное с возможностью определения расстояния между упомянутым средством и морским дном, и средство измерения и обнаружения выполнено с возможностью осуществления связи с передатчиком/приемником на отдаленном конце, передатчик/приемник выполнен с возможностью осуществления связи с блоком управления, блок управления выполнен с возможностью осуществления связи с устройством для управления положением по меньшей мере одного балластного элемента. Блок управления может содержать программируемый блок управления.In one embodiment, the towed object and/or at least one of the ballast elements comprises measurement and detection means configured to determine the distance between said means and the seabed, and the measurement and detection means is configured to communicate with a transmitter/receiver at the remote end, the transmitter/receiver is configured to communicate with the control unit, the control unit is configured to communicate with the device for controlling the position of the at least one ballast element. The control unit may comprise a programmable control unit.

Кроме того, предложен способ управления буксируемым объектом в или на поверхности массы воды, отличающийся тем, что управляемо перемещают один или несколько балластных элементов, каждый из которых соединен с соответствующим одним из буксировочных элементов, простирающихся между буксируемым объектом и буксирующим судном, по меньшей мере на расстояние по своему соответствующему буксировочному элементу для управления провисанием буксировочного элемента. Индивидуальные балластные элементы можно регулировать индивидуально, чтобы корректировать, сохранять или же изменять геометрию буксируемого объекта, и при этом буксируемый объект представляет собой трал. В одном варианте осуществления перемещением одного или нескольких балластных элементов управляют на основании информации, обеспечиваемой средством измерения и обнаружения, выполненным с возможностью определения расстояния между упомянутым средством и морским дном. Расстояние может быть задано заранее и введено в блок управления.In addition, a method is proposed for controlling a towed object in or on the surface of a body of water, characterized in that one or more ballast elements, each of which is connected to a corresponding one of the towing elements extending between the towed object and the towing vessel, are controlled by at least distance along its respective towing element to control the sag of the towing element. Individual ballast elements can be adjusted individually to adjust, maintain or change the geometry of the towed object, and the towed object is a trawl. In one embodiment, the movement of one or more ballast elements is controlled based on information provided by a measurement and detection means configured to determine a distance between said means and the seabed. The distance can be preset and entered into the control unit.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Эти и другие характеристики изобретения станут понятными из нижеследующего описания, приведенного в качестве не ограничивающего примера, при обращении к сопровождающим схематичным чертежам, на которых:These and other characteristics of the invention will become apparent from the following description, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying schematic drawings, in which:

фиг. 1 - перспективный вид, иллюстрирующий в целом буксируемый объект (трал), буксируемый на расстоянии позади буксирующего судна (траулера) в массе воды, согласно предшествующему уровню техники;fig. 1 is a perspective view illustrating generally a towed object (trawl) being towed at a distance behind a towing vessel (trawler) in a body of water, according to the prior art;

фиг. 2 - вид сбоку, иллюстрирующий в целом трал, буксируемый на расстоянии позади траулера в массе воды, согласно предшествующему уровню техники, и также иллюстрирующий провисание в воде тралового троса;fig. 2 is a side view illustrating the overall trawl being towed at a distance behind the trawler in a body of water, according to the prior art, and also illustrating the slack of the trawl wire in the water;

фиг. 3 - вид сбоку, иллюстрирующий в целом трал, буксируемый на расстоянии позади траулера в массе воды, и иллюстрирующий возможность регулирования провисания тралового троса посредством балластного элемента;fig. 3 is a side view illustrating the overall trawl being towed at a distance behind the trawler in a body of water, and illustrating the possibility of adjusting the slack of the trawl wire by means of a ballast element;

фиг. 4 - перспективный вид, соответствующий фиг. 3;fig. 4 is a perspective view corresponding to FIG. 3;

фиг. 5 - увеличенный вид участка А из фиг. 3;fig. 5 is an enlarged view of area A from FIG. 3;

фиг. 6 и 7 - схематичные виды сбоку вариантов осуществления изобретения;fig. 6 and 7 are schematic side views of embodiments of the invention;

фиг. 8 и 9 - схематичные виду сбоку вариантов осуществления изобретения, в которых буксируемый объект представляет собой буксируемую сейсмическую косу;fig. 8 and 9 are schematic side views of embodiments of the invention in which the towed object is a towed seismic streamer;

фиг. 10 - схематичный вид сбоку варианта осуществления изобретения, в котором буксируемый объект представляет собой объект, волочимый или перемещаемый по морскому дну;fig. 10 is a schematic side view of an embodiment of the invention in which the towed object is an object dragged or moved along the seabed;

фиг. 11 - схематичный вид сверху смещенного трала;fig. 11 is a schematic top view of an offset trawl;

фиг. 12 - схематичный вид сверху траулера и трала, осуществляющих поворот;fig. 12 is a schematic top view of a trawler and trawl making a turn;

фиг. 13 и 14 - схематичные виды сверху буксируемого на поверхности объекта с показом использования изобретения для регулирования провисания буксировочного элемента;fig. 13 and 14 are schematic top views of an object towed on the surface showing the use of the invention to control the sag of a towing element;

фиг. 15 - схематичный вид сбоку варианта осуществления изобретения;fig. 15 is a schematic side view of an embodiment of the invention;

фиг. 16 - схематичный вид сбоку варианта осуществления изобретения, иллюстрирующий конфигурацию и, в частности измеряющее расстояние оборудование; иfig. 16 is a schematic side view of an embodiment of the invention illustrating the configuration and, in particular, the distance measuring equipment; And

фиг. 17 - структурная схема, иллюстрирующая способ регулирования буксируемого объекта.fig. 17 is a block diagram illustrating a method for adjusting a towed object.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT

В нижеследующем описании могут использоваться термины, такие как «горизонтальный», «вертикальный», «поперечный», «туда и обратно», «вверх и вниз», «верхний», «нижний», «внутренний», «внешний», «передний», «задний» и т.д. Эти термины обычно относятся к видам и ориентациям, показанным на чертежах, и ассоциативно связаны с обычным использованием изобретения. Термины используются только для удобства читателя и не должны считаться ограничивающими.In the following description, terms may be used such as "horizontal", "vertical", "transverse", "out and back", "up and down", "upper", "lower", "inner", "outer", " front", "rear", etc. These terms generally refer to the views and orientations shown in the drawings and are associated with common use of the invention. Terms are used for the convenience of the reader only and should not be considered limiting.

Теперь первый вариант осуществления будет описан со ссылкой на фиг. 3-5. Трал 1, имеющий две траловые доски 6, буксируется траулером 2 в водной массе W на расстоянии позади траулера и ниже водной поверхности S. В показанном варианте осуществления имеются по существу аналогичные две траловые доски 6, но расположенные для отклонения устья трала в противоположных направлениях. Обозначения a, b, c и т.д. после позиции в дальнейшем будут использоваться при необходимости указания отличия одного элемента от другого.Now, the first embodiment will be described with reference to FIG. 3-5. The trawl 1, having two trawl doors 6, is towed by the trawler 2 in a body of water W at a distance behind the trawler and below the water surface S. In the embodiment shown, there are essentially similar two trawl doors 6, but arranged to deflect the trawl mouth in opposite directions. Designations a, b, c, etc. after the position will be used in the future if it is necessary to indicate the difference between one element and another.

Сам траулер описан в общих чертах выше с обращением к фиг. 2 и, кроме того, хорошо известен в данной области техники. Применительно к этому описанию трал и траловые доски в совокупности можно рассматривать как одно целое, собирательно называемое тралом или буксируемым объектом. Траулер движется со скоростью v относительно воды и соединен с тралом (в данном случае через посредство траловых досок) посредством буксировочных устройств 3, в данном случае в виде двух траловых тросов 3, по одному для каждой траловой доски. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что можно использовать большее количество или меньшее количество буксировочных устройств. Например, третий, промежуточный, траловый трос может быть добавлен для обеспечения поддержания шланга, простирающегося от заднего конца мотни трала до судна. Изобретение не ограничено количеством буксировочных устройств, траловых досок, видом трала или количеством тралов.The trawler itself is described in general terms above with reference to FIG. 2 and is also well known in the art. For purposes of this description, the trawl and trawl doors together can be considered as one unit, collectively referred to as the trawl or towed object. The trawler moves with speed v relative to the water and is connected to the trawl (in this case through trawl doors) by means of towing devices 3, in this case in the form of two trawl cables 3, one for each trawl board. One skilled in the art will appreciate that more or fewer towing devices can be used. For example, a third intermediate trawl line may be added to provide support for a hose extending from the rear end of the trawl line to the vessel. The invention is not limited by the number of towing devices, trawl doors, type of trawl or number of trawls.

Как описывалось выше, траулер 2, трал 1, траловые доски 6 и траловые тросы 3 совместно образуют динамическую систему, в которой траловые тросы по существу действуют как пружины вследствие возможности образования провисания их и трения между тросами и водой. Траловые тросы (один трос, например в случае бим-трала, или несколько тросов) выбирают слабину, которая в противном случае образуется вследствие относительного перемещения траулера и буксируемого объекта (в данном случае трала). Однако для управления и увеличения этого провисания система управления содержит балластный элемент 4, расположенный с возможностью перемещения на каждом буксировочном элементе 3 (в данном случае на траловом тросе). Двунаправленной стрелкой М на фиг. 5 показано такое перемещение. Балластный элемент 4 может быть массивным грузом или любым другим сплошным объектом, имеющим отрицательную плавучесть, подходящую для предполагаемого применения. Балластный элемент может иметь гидродинамическую благоприятную форму для минимизации гидродинамического сопротивления. Балластный элемент может также содержать средство для управления его тяжестью. Балластный элемент может быть соединен с буксировочным элементом посредством коробки, имеющей колеса, ролики (непоказанные) или что-либо подобное. Позицией 5 обозначен кабель управления, посредством которого положение балластного элемента 4 на траловом тросе 3 можно регулировать. Кабель 5 может быть соединен с лебедочным средством (не показанным на фиг. 3-5) на судне (траулере) 2. При вытягивании кабеля 5 управления балластный элемент 4 будет подниматься в воде и тем самым будет уменьшаться провисание, а при травлении кабеля управления балластный элемент 4 будет опускаться глубже в воду (вследствие его отрицательной плавучести) и тем самым будет возрастать провисание.As described above, the trawler 2, the trawl 1, the trawl doors 6 and the trawl cables 3 together form a dynamic system in which the trawl cables essentially act as springs due to the possibility of sagging and friction between the cables and the water. Trawl lines (one line, for example in the case of a beam trawl, or multiple lines) take up the slack that would otherwise be created by the relative movement of the trawler and the towed object (in this case the trawl). However, to control and increase this sag, the control system contains a ballast element 4, movably located on each towing element 3 (in this case, on the trawl rope). Double-headed arrow M in Fig. 5 shows such a movement. The ballast element 4 may be a solid weight or any other solid object having negative buoyancy suitable for the intended application. The ballast element may have a hydrodynamically favorable shape to minimize hydrodynamic drag. The ballast element may also include means for controlling its weight. The ballast element may be connected to the towing element by means of a box having wheels, rollers (not shown), or the like. Position 5 denotes the control cable, through which the position of the ballast element 4 on the trawl rope 3 can be adjusted. Cable 5 can be connected to a winch means (not shown in Fig. 3-5) on a vessel (trawler) 2. When pulling the control cable 5, the ballast element 4 will rise in the water and thereby reduce sagging, and when the control cable is etched, the ballast element element 4 will sink deeper into the water (due to its negative buoyancy) and thereby increase sagging.

Поэтому при погружении балластного элемента 4, как это показано на фиг. 5, провисание c значительно возрастает по сравнению с провисанием в конфигурации из предшествующего уровня техники (фиг. 2) и участок буксировочного элемента 3, который простирается между балластным элементом 4 и тралом, обозначенный 3' на фиг. 3-5, является по существу горизонтальным. Поэтому трал (траловые доски и трал) практически не подтягиваются вверх, а глубиной погружения трала можно управлять, посредством регулирования балластных элементов 4.Therefore, when the ballast element 4 is immersed, as shown in FIG. 5, the sag c increases significantly compared to the sag in the prior art configuration (FIG. 2), and the portion of the towing element 3 that extends between the ballast element 4 and the trawl, designated 3' in FIG. 3-5 is substantially horizontal. Therefore, the trawl (trawl doors and trawl) are practically not pulled up, and the immersion depth of the trawl can be controlled by adjusting the ballast elements 4.

Система управления согласно изобретению позволяет значительно снижать скорость траления без опасности нарушения целостности трала. Кроме того, пониженная скорость траления является предпочтительной при тралении криля и другого зоопланктона.The control system according to the invention makes it possible to significantly reduce the trawling speed without the risk of compromising the integrity of the trawl. In addition, a reduced trawling speed is preferable when trawling krill and other zooplankton.

Следует понимать, что система управления согласно изобретению также пригодна для бим-трала, в котором плавучие элементы 10 в верхней области устья трала (переднего конца) и траловые доски 6 заменены плавучей балкой (непоказанной), имеющей, например, диаметр 1 м и длину 30 м (но без ограничения этими значениями), то есть в основном горизонтальной и поперечной относительно устья мотни трала.It should be understood that the control system according to the invention is also suitable for a beam trawl in which the floating elements 10 in the upper region of the trawl mouth (front end) and the trawl doors 6 are replaced by a floating beam (not shown) having, for example, a diameter of 1 m and a length of 30 m (but without limitation to these values), that is, mainly horizontal and transverse relative to the mouth of the trawl net.

Теперь второй вариант осуществления изобретения будет описан со ссылкой на фиг. 6 и 16. Если не указано иное, признаки и аспекты, описанные выше со ссылкой на фиг. 3-5, также могут использоваться во втором варианте осуществления, а варианты осуществления могут быть объединены. В данном случае трал 1 снабжен плавучими элементами 22, а траловая доска 6 содержит плавучую камеру 21. Плавучие элементы 22 и плавучая камера 21 могут быть регулируемыми и управляемыми, чтобы трал и траловые доски имели нейтральную плавучесть. Кроме того, плавучесть можно регулировать так, чтобы она была незначительно положительной, вследствие чего трал может быть поднят на поверхность воды при подъеме балластного элемента (элементов) 4 к поверхности. Это может быть сделано без наматывания на барабан тралового троса.The second embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. 6 and 16. Unless otherwise indicated, the features and aspects described above with reference to FIGS. 3-5 may also be used in the second embodiment, and the embodiments may be combined. In this case, the trawl 1 is provided with floating elements 22, and the trawl door 6 contains a floating chamber 21. The floating elements 22 and the floating camera 21 can be adjusted and controlled so that the trawl and the trawl doors have neutral buoyancy. In addition, the buoyancy can be adjusted to be slightly positive so that the trawl can be raised to the surface of the water as the ballast element(s) 4 are raised to the surface. This can be done without wrapping the trawl rope around the drum.

Балластный элемент 4 или коробка, соединяющая его с траловым тросом 3, снабжена измеряющим расстояние устройством 73, излучающим и принимающим сигналы 11 для определения расстояния до морского дна В. Измеряющие расстояния устройства (например, эхолот или гидролокатор) хорошо известны в данной области техники и поэтому нет необходимости описывать их в дальнейшем. Сигналы 11 могут передаваться к системе управления (не показанной на фиг. 6 и 16) на борту судна 2 и положение (то есть, глубина погружения) балластного элемента 4 может управляться на основе измеренного расстояния до морского дна. Поскольку трал и траловые доски являются нейтрально плавучими и тем самым уравновешенными в массе воды, расстоянием h до морского дна можно управлять путем регулирования балластных элементов 4. Таким образом, контактные силы между буксируемым объектом и морским дном могут быть минимизированы или исключены.The ballast element 4 or the box connecting it to the trawl line 3 is equipped with a distance measuring device 73 that emits and receives signals 11 to determine the distance to the seabed B. Distance measuring devices (for example, an echo sounder or sonar) are well known in the art and therefore there is no need to describe them further. Signals 11 may be transmitted to a control system (not shown in FIGS. 6 and 16) on board vessel 2 and the position (ie, submersion depth) of ballast element 4 may be controlled based on the measured distance to the seabed. Since the trawl and trawl doors are neutrally buoyant and thus balanced in the body of water, the distance h from the seabed can be controlled by adjusting the ballast elements 4. In this way, contact forces between the towed object and the seabed can be minimized or eliminated.

Что касается теперь фиг. 16 и 17, то измеряющее расстояние устройство 80; 80' может быть прикреплено к тралу 1 и/или траловой доске 6 или в дополнение к упомянутому выше измеряющему расстояние устройству 73 на балластном элементе 4, или вместо него, и выполнено с возможностью излучения и приема сигналов 11 для определения расстояния между буксируемым объектом (тралом и/или траловой доской) и морским дном В. Сигналы, содержащие информацию о расстоянии (показанные стрелкой 12 на фиг. 6), могут быть переданы к системе 71 управления на борту судна 2. Система управления выполнена с возможностью управления действием кабеля (кабелей) 5 управления балластными элементами, в результате чего расстоянием между буксируемым объектом и морским дном можно управлять и корректировать. Это схематично иллюстрируется структурной схемой на фиг. 17, где позицией 73 обозначено измеряющее расстояние устройство на балластном элементе 4, а позициями 80, 80' обозначено измеряющее расстояние устройство на траловой доске и трале. Следует понимать, что трал и траловую доску можно рассматривать как один объект, при этом, как пояснялось выше, конец может быть заменен любым другим буксируемым объектом (например, бим-тралом).Now regarding FIG. 16 and 17, then the distance measuring device 80; 80' may be attached to the trawl 1 and/or trawl door 6, or in addition to, or instead of, the above-mentioned distance measuring device 73 on the ballast element 4, and is capable of emitting and receiving signals 11 for determining the distance between the towed object (the trawl and/or trawl board) and seabed B. Signals containing distance information (shown by arrow 12 in FIG. 6) can be transmitted to a control system 71 on board vessel 2. The control system is configured to control the action of the cable(s) 5 control of ballast elements, as a result of which the distance between the towed object and the seabed can be controlled and adjusted. This is schematically illustrated by the block diagram in FIG. 17, where position 73 denotes a distance-measuring device on the ballast element 4, and positions 80, 80' denote a distance-measuring device on the trawl door and trawl. It should be understood that the trawl and the trawl door can be considered as one object, and, as explained above, the end can be replaced by any other towed object (for example, a beam trawl).

Расстояние, определяемое между буксируемым объектом и морским дном, передается посредством сигнала 11 к передатчику/приемнику 70 (например, к приемопередатчику или любому другому передающему/приемному устройству, известному в данной области техники) на судне 2. Приемопередатчик 70 передает информацию о расстоянии к блоку 71 управления, который использует эту информацию для передачи сигналов управления на лебедку 61 тралового троса и/или на лебедку или другое устройство 72, управляющее положением балластного элемента (элементов) 4. Таким образом, траловый трос 3 и/или кабель 5 управления могут приводиться в действие входным сигналом, поступающим от измеряющего расстояние устройства 80; 80'. Кроме того, блок 71 управления может быть соединен с двигателем судна и/или средством 75 управления рулем, вследствие чего скоростью и/или направлением судна можно будет управлять на основании измеренных данных с буксируемого объекта.The distance determined between the towed object and the seabed is transmitted by signal 11 to a transmitter/receiver 70 (eg, a transceiver or any other transmitter/receiver device known in the art) on the vessel 2. The transceiver 70 transmits the distance information to the unit 71 control, which uses this information to transmit control signals to the trawl line winch 61 and/or to a winch or other device 72 that controls the position of the ballast element(s) 4. Thus, the trawl line 3 and/or control cable 5 can be driven into acting on an input signal from the distance measuring device 80; 80'. In addition, the control unit 71 may be coupled to the vessel's engine and/or rudder control means 75, whereby the speed and/or direction of the vessel can be controlled based on measured data from the towed object.

Блок 71 управления может содержать программируемый блок управления (ПБУ), вследствие чего оператор может вводить требуемое расстояние (между буксируемым объектом и морским дном) в программируемый блок управления и поэтому программируемый блок управления будет так управлять устройством 72, регулирующим балластный элемент (элементы) и/или буксируемый объект, что это заданное требуемое расстояние будет поддерживаться автоматически на основании информации, обеспечиваемой сигналами 11.The control unit 71 may include a programmable control unit (PCU), whereby the operator can enter the required distance (between the towed object and the seabed) into the programmable control unit and therefore the programmable control unit will so control the device 72 regulating the ballast element(s) and/or or towed object, that this predetermined required distance will be maintained automatically based on the information provided by the signals 11.

Кроме того, буксируемым объектом можно управлять на основании результата измерения глубины погружения, обеспечиваемого бортовым измеряющим расстояние оборудованием судна (эхолотом, гидролокатором и т.д.) 74.In addition, the towed object can be controlled based on the depth measurement provided by the vessel's onboard distance measuring equipment (echo sounder, sonar, etc.) 74.

Обратимся опять к фиг. 16, где расстояние l ₁ между судном и буксируемым объектом может быть значительным, например приблизительно 1000 м. Расстояние l _b между балластным элементом 4 и буксируемым объектом также может быть значительным, например приблизительно 300-500 м. Поэтому в одном режиме работы расстояние до морского дна, определяемое измеряющим расстояние оборудованием 74 на борту судна, может быть использовано для регулирования глубины погружения буксируемого объекта путем управления балластным элементом (элементами), и/или тросом буксируемого объекта, и/или двигателем судна. Блок 71 управления может также содержать пропорционально-интегрально-дифференциальный контроллер (ПИД-контроллер) или аналогичное устройство, вследствие чего входные данные от любого из блоков 80, 80', 73, 74 измеряющего расстояния оборудования, выбираемого по желанию, могут быть использованы для управления буксируемым объектом. Следует отметить, что другие датчики (непоказанные), например температуры, течения, скорости, могут быть встроены в блок управления, а данные от них использованы в качестве параметров при управлении буксируемым объектом.Let us turn again to FIG. 16, where the distance l ₁ between the ship and the towed object can be significant, for example approximately 1000 m. The distance l _b between the ballast element 4 and the towed object can also be significant, for example approximately 300-500 m. Therefore, in one operating mode, the distance to the sea bottom, detected by the distance measuring equipment 74 on board the vessel, can be used to control the depth of the towed object by controlling the ballast element(s), and/or the towed object's cable, and/or the vessel's engine. The control unit 71 may also include a proportional-integral-derivative controller (PID controller) or the like such that input data from any of the distance measuring equipment units 80, 80', 73, 74, as desired, can be used to control towed object. It should be noted that other sensors (not shown), such as temperature, current, speed, can be built into the control unit, and the data from them used as parameters when controlling the towed object.

Связь между устройствами, показанными на фиг. 17, может быть осуществлена любым способом, известным в данной области техники, проводным или беспроводным.Communication between the devices shown in FIG. 17 may be carried out by any method known in the art, wired or wireless.

Поэтому устройство, показанное на фиг. 16 и 17, может быть использовано в качестве системы управления сбалансированным тралом или другим объектом. Устройство 74 содержит инструменты, выполненные как часть корабля (судна), обычно эхолот, гидролокаторы или инструмент другого вида, посредством которого можно видеть дно и положение судна, рыбы или криля, или объектов в море. Устройство 73 содержит инструмент, встроенный в балластный элемент, который используется для регулирования буксируемого объекта (например трала). Он выдает сигнал обратной связи в ответ на эксплуатацию балластного элемента или основных лебедок трала. Устройство 80 и/или 80' содержит инструмент, который выдает сигнал обратной связи о том, как буксируемый объект реагирует, на основании положения балластного элемента или работы лебедки трала.Therefore, the device shown in FIG. 16 and 17, can be used as a control system for a balanced trawl or other object. The device 74 contains instruments configured as part of a ship, typically an echo sounder, sonar, or other type of instrument through which the bottom and position of a vessel, fish or krill, or objects in the sea can be seen. The device 73 includes a tool built into the ballast element that is used to adjust the towed object (eg a trawl). It provides a feedback signal in response to the operation of the ballast element or the main winches of the trawl. The device 80 and/or 80' includes an instrument that provides feedback about how the towed object responds based on the position of the ballast element or the operation of the trawl winch.

Блок 71 управления содержит компьютерную программу, которая принимает данные от датчиков 80, 80', 73, 74 и работает с этими данными. Эта программа делает возможной хорошо управляемую работу трала. Это делает возможным нахождение его вблизи морского дна и поддержание постоянного расстояния от морского дна при любых условиях буксировки. При этом снижается возможность любого физического контакта с морским дном и поэтому любого повреждения морским дном. Кроме того, может быть исключено повреждение траловой сети.The control unit 71 contains a computer program that receives data from sensors 80, 80', 73, 74 and operates on this data. This program enables well-controlled trawl operation. This makes it possible to locate it close to the seabed and maintain a constant distance from the seabed under all towing conditions. This reduces the possibility of any physical contact with the seabed and therefore any damage to the seabed. In addition, damage to the trawl net can be avoided.

Эта система может быть приведена в режим «блуждания», в котором конкретный диапазон глубин, в котором трал должен работать, задается, например, в пределах от 400 до 800 м. Внутри этого окна компьютерная система управления лебедкой также должна быть способной принимать решение относительно точности данных гидролокатора или эхолота о положении трала, чтобы оптимизировать потенциал вылова (рыбы, криля и т.д.). Кроме того, системой можно управлять вручную.This system can be put into a "wander" mode, in which the specific depth range in which the trawl must operate is set, for example, between 400 and 800 m. Within this window, the computer winch control system must also be able to make decisions regarding accuracy sonar or echo sounder data on trawl position to optimize catch potential (fish, krill, etc.). In addition, the system can be controlled manually.

Система управления может отслеживать любой заданный параметр, относящийся к глубине моря или расстоянию до морского дна, и способна активно принимать решение и определять положение трала. Система управления получает сигнал обратной связи от любого одного или от всех датчиков и устройств и активно управляет как лебедками трала, так и лебедкой для балластного элемента, чтобы уравновешивать трал.The control system can monitor any given parameter related to sea depth or distance to the seabed, and is able to actively decide and determine the position of the trawl. The control system receives feedback from any one or all of the sensors and devices and actively controls both the trawl winches and the ballast winch to balance the trawl.

Теперь третий вариант осуществления изобретения будет описан со ссылкой на фиг. 7 и 15. Если не указано иное, признаки и аспекты, описанные выше со ссылкой на фиг. 3-6, также могут использоваться в этом третьем варианте осуществления, а варианты осуществления могут быть объединены. В данном случае балластный элемент 4 или коробка, соединяющая его с траловым тросом 3, снабжена массивным грузовым объектом 24 (или другой массой твердого вещества), прикрепленным к соединительному элементу 23 (например, к цепи, канату, тросу или объекту с аналогичной функцией). Массивный грузовой объект 24 может быть снабжен колесами или роликами для минимизации трения относительно морского дна. Длина е соединительного элемента 23 может быть выбрана такой, при которой буксируемый объект, который уравновешен в воде, поддерживается выше морского дна В на минимальном расстоянии h. Объект 24 может иметь форму салазок и, как показано на фиг. 15, может быть расположен вместе с соответствующими соединительными элементами также ниже траловой доски и трала. Кроме того, трал может содержать секции (непоказанные) и объекты 24, а соединительные элементы 23 могут быть расположены ниже каждой такой секции.The third embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. 7 and 15. Unless otherwise indicated, the features and aspects described above with reference to FIGS. 3-6 may also be used in this third embodiment, and the embodiments may be combined. In this case, the ballast element 4 or the box connecting it to the trawl wire 3 is equipped with a massive cargo object 24 (or other mass of solid matter) attached to the connecting element 23 (for example, to a chain, rope, cable or object with a similar function). The massive cargo object 24 may be provided with wheels or rollers to minimize friction against the seabed. The length e of the connecting element 23 can be selected such that the towed object, which is balanced in the water, is supported above the seabed B at a minimum distance h . The object 24 may be in the form of a sled and, as shown in FIG. 15 can be located, together with the corresponding connecting elements, also below the trawl door and the trawl. In addition, the trawl may include sections (not shown) and objects 24, and connecting elements 23 may be located below each such section.

Теперь четвертый вариант осуществления изобретения будет описан со ссылкой на фиг. 8 и 9. Если не указано иное, признаки и аспекты, описанные выше со ссылкой на фиг. 3-7, также могут использоваться в этом четвертом варианте осуществления, а варианты осуществления могут быть объединены. В данном случае трал и траловые доски, описанные выше, заменены морской буксируемой сейсмической косой 30, имеющей плавучие элементы 22. Хотя на фиг. 8 показана только одна буксируемая сейсмическая коса, следует понимать, что несколько буксируемых сейсмических кос 30 могут буксироваться соответствующим количеством буксировочных устройств (тросов) 3, провисанием которых, как описано выше, управляют путем регулирования индивидуальных балластных элементов 4. Отклоняющие устройства (непоказанные), аналогичные траловым доскам, описанным выше, также могут быть использованы для образования расстановки буксируемых сейсмических кос, которая является хорошо известной в данной области техники. Кроме того, на фиг. 8 показан вариант балластного элемента 4', который имеет форму, обеспечивающую хорошие гидродинамические характеристики. Этот вариант также может использоваться в других вариантах осуществления. Поэтому система управления согласно изобретению облегчает буксировку расстановки буксируемых сейсмических кос на требуемой (и постоянной) глубине, значительно ниже водной поверхности S. Тем самым подверженность влиянию ветра, волн и других погодных условий на поверхности снижается или даже исключается. Это изобретение не ограничено буксируемыми сейсмическими косами, а также применимо к другим буксируемым объектам. Примерами таких буксируемых объектов являются кабели, трубопроводы, шланги, шлангокабели, вертикальные трубы, используемые в нефтяной промышленности, и т.д.The fourth embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. 8 and 9. Unless otherwise indicated, the features and aspects described above with reference to FIGS. 3-7 may also be used in this fourth embodiment, and the embodiments may be combined. In this case, the trawl and trawl doors described above are replaced by a marine towed seismic streamer 30 having floating elements 22. Although in FIG. 8 shows only one towed seismic streamer, it should be understood that several towed seismic streamers 30 can be towed by a corresponding number of towing devices (cables) 3, the sag of which, as described above, is controlled by adjusting the individual ballast elements 4. Deflection devices (not shown), similar The trawl doors described above can also be used to form a towed streamer array, which is well known in the art. In addition, in FIG. 8 shows a variant of the ballast element 4', which has a shape that provides good hydrodynamic characteristics. This option may also be used in other embodiments. Therefore, the control system according to the invention facilitates towing the arrangement of towed seismic streamers at the required (and constant) depth, well below the water surface S. Thus, exposure to wind, waves and other weather conditions at the surface is reduced or even eliminated. This invention is not limited to towed seismic streamers, but is also applicable to other towed objects. Examples of such towed objects are cables, pipelines, hoses, umbilicals, vertical pipes used in the oil industry, etc.

Теперь пятый вариант осуществления изобретения будет описан со ссылкой на фиг. 10. Если не указано иное, признаки и аспекты, описанные выше со ссылкой на фиг. 3-9, также могут использоваться в этом пятом варианте осуществления, а варианты осуществления могут быть объединены. В данном случае буксируемый объект представляет собой объект 50, который волочат по морскому дну. Этот проволакиваемый объект 50 может быть плугом, скребком или коллекторным контейнером, используемым, например, для сбора объектов с морского дна. Одним возможным применением такого проволакиваемого объекта является добыча минералов. Путем регулирования длины е и/или управления балластным элементом 4 на буксировочном приспособлении 3 (тросе, канате или чем-либо аналогичным) угол α наклона участка 3“ буксировочного приспособления, который простирается между балластным элементом 4 и буксируемым (проволакиваемым) объектом, может быть изменен, вследствие чего будет повышаться или уменьшаться направленная вниз сила, прилагаемая буксируемым объектом 50 к морскому дну. Хотя на фиг. 10 показан только один буксируемый объект 50, следует понимать, что, как описано выше, несколько объектов 50 могут буксироваться посредством нескольких буксировочных устройств 3 (тросов).The fifth embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. 10. Unless otherwise indicated, the features and aspects described above with reference to FIGS. 3-9 may also be used in this fifth embodiment, and the embodiments may be combined. In this case, the towed object is an object 50 that is dragged along the seabed. This dragged object 50 may be a plow, a scraper, or a collection container used, for example, to collect objects from the seabed. One possible application for such a dragged object is mineral mining. By adjusting the length e and/or controlling the ballast element 4 on the towing device 3 (cable, rope or the like), the angle α of inclination of the section 3“ of the towing device, which extends between the ballast element 4 and the towed (drawn) object, can be changed , which will increase or decrease the downward force exerted by the towed object 50 on the seabed. Although in FIG. 10 shows only one towed object 50, it should be understood that, as described above, multiple objects 50 can be towed by multiple towing devices 3 (ropes).

На фиг. 11 и 12 показаны два примера, иллюстрирующие использование системы регулирования согласно изобретению для управления тралом или аналогичным буксируемым объектом. На фиг. 11 впуск трала смещен. Это смещение может быть скорректировано путем перемещения одного балластного элемента 4а к тралу и/или перемещения другого балластного элемента 4b к буксирующему судну 2, что показано стрелками. Поэтому в общем случае геометрией трала можно управлять путем регулирования балластных элементов 4. Следует понимать, что тот же самый принцип применяется к расстановке буксируемых сейсмических кос.In fig. 11 and 12 show two examples illustrating the use of a control system according to the invention for controlling a trawl or similar towed object. In fig. 11 the trawl inlet is shifted. This displacement can be corrected by moving one ballast element 4a towards the trawl and/or moving the other ballast element 4b towards the towing vessel 2, as shown by the arrows. Therefore, in general, the geometry of the trawl can be controlled by adjusting the ballast elements 4. It should be understood that the same principle applies to the placement of towed seismic streamers.

На фиг. 12 показано использование системы управления согласно изобретению для управления тралом или аналогичным буксируемым объектом в течение поворота. Когда буксирующее судно 2 отклоняется от прямого курса (обозначенного пунктирными линиями) и входит в поворот, внутренний (относительно поворота) балластный элемент 4а опускается в воду (отодвигаясь от судна) и внешний балластный элемент 4b поднимается (придвигаясь к судну). Балластные элементы могут использоваться для дифферентовки трала до и в течение поворота и тем самым могут предохранять его от сплющивания или смещения. При такой системе управления скорость судна может быть снижена и поворот может быть более крутым по сравнению с использованием систем из предшествующего уровня техники. Следует понимать, что аналогичный способ применим для расстановки буксируемых сейсмических кос.In fig. 12 illustrates the use of a control system according to the invention to control a trawl or similar towed object during a turn. When the towing vessel 2 deviates from the straight course (indicated by the dotted lines) and enters a turn, the inner (relative to the turn) ballast element 4a is lowered into the water (moving away from the vessel) and the outer ballast element 4b is rising (moving towards the vessel). Ballast elements can be used to trim the trawl before and during a turn and thereby prevent it from flattening or shifting. With such a control system, the speed of the vessel can be reduced and the turn can be sharper compared to using prior art systems. It should be understood that a similar method is applicable for the placement of towed seismic streamers.

Хотя система управления согласно изобретению была описана выше в контексте управления погруженными буксируемыми объектами, она также применима для управления буксируемыми объектами, которые плавают на поверхности воды, такими как баржи, плавучие платформы, корабли или другие плавающие суда. Примеры таких применений показаны на фиг. 13 и 14, где буксируемый на поверхности объект 20 буксируется буксирующим судном 2 посредством буксировочного устройства 3. Следует понимать, что можно использовать несколько буксировочных устройств. Буксировочное устройство 3 может быть стальным тросом, цепью, синтетическим канатом или чем-либо аналогичным. Регулируемый (подвижный) балластный элемент 4 используется для управления провисанием буксировочного приспособления. Балластный элемент 4 может иметь форму, которая обеспечивает хорошие характеристики гидродинамического демпфирования. Следует понимать, что глубокое провисание (показанное на фиг. 14) предотвращает кавитацию.Although the control system of the invention has been described above in the context of controlling submerged towed objects, it is also applicable to the control of towed objects that float on the surface of the water, such as barges, floating platforms, ships or other floating vessels. Examples of such applications are shown in FIGS. 13 and 14, where a surface towed object 20 is towed by a towing vessel 2 via a towing device 3. It will be understood that multiple towing devices can be used. The towing device 3 may be a steel cable, a chain, a synthetic rope or the like. The adjustable (movable) ballast element 4 is used to control the sag of the towing device. The ballast element 4 may have a shape that provides good hydrodynamic damping characteristics. It should be understood that deep sag (shown in Fig. 14) prevents cavitation.

Claims

1. A control system for a towed object (1; 6; 20; 30; 50) in or on the surface of a body of water, in which one or more towing elements (3) extend between the object (1) and the towing vessel (2), characterized in that , What

- one or more ballast elements (4) are movably connected to a corresponding one of one or more towing elements (3) and are controllably movable at least a distance along their respective towing element (3), and

- a control device (5) for controlling the position of the ballast element on the towing element (3).

2. The control system according to claim 1, in which at least one ballast element (4) and/or towed object contains/contains measurement and detection means (80) for determining the distance to the seabed (B).

3. The control system according to claim 1 or 2, in which the control device (5) includes a control cable connected to the winch means on the ship (2).

4. Control system according to any one of paragraphs. 1-3, also comprising a cargo element (24) connected to the ballast element (4) and extending a distance ( e ) from at least the ballast element (4) to the seabed.

5. Control system according to any one of paragraphs. 1-4, in which the towed object is a trawl (1) with trawl boards (6).

6. Control system according to any one of paragraphs. 1-4, in which the towed object is an elongated object.

7. The control system of claim 6, wherein the elongate object is a seismic streamer (30) or a cable, conduit, hose, umbilical or riser used in the petroleum industry.

8. Control system according to any one of paragraphs. 1-4 or 7, in which the towed object contains floating elements (22), as a result of which the towed object has neutral buoyancy.

9. Control system according to any one of paragraphs. 1-4, in which the towed object is a vessel (20) being towed on the surface (S) of water.

10. Control system according to any one of paragraphs. 1-9, in which the towed object and/or at least one of the ballast elements contains/contains a measuring and detection means (80), configured to determine the distance between said means and the seabed (B), and a measuring means (80) and detection is configured to communicate with a transmitter/receiver (70) in a remote location, the transmitter/receiver (70) is configured to communicate with a control unit (71), the control unit (71) is configured to communicate with a device (72 ) to control the position of at least one ballast element (4).

11. The control system according to claim 10, in which the control unit (71) contains a programmable control unit (PCU).

12. A method for controlling a towed object (1) in or on the surface of a body of water, characterized in that one or more ballast elements (4) are moved in a controlled manner, each of which is movably connected to the corresponding one of the towing elements (3) extending between the towed object and the towing vessel (2), at least a distance along their respective towing element to control the sag ( s ) of the towing element (3).

13. The method according to claim 12, wherein the individual ballast elements (4) are adjusted individually to adjust, maintain or change the geometry of the towed object, and wherein the towed object is a trawl.

14. The method according to claim 12 or 13, wherein the movement of one or more ballast elements (4) is controlled based on information provided by a measuring and detection means (80) configured to determine the distance between said means and the seabed (B).

15. The method according to claim 14, wherein the distance is set in advance.